Листинг 4. Пользовательский тип для комплексных чисел

 

using System;

 

/// <summary>

/// Реализация комплексного числа одинарной точности

/// </summary>

public struct Complex

{

 

// Вещественная и мнимая части комплексного числа

private float real, imaginary;

 

public Complex ( float real, float imaginary )

{

this. real = real;

this. imaginary = imaginary;

}

 

// Аксессоры для доступа/установки закрытых переменных

public float Real

{

get { return real; }

set { real = value; }

}

 

public float Imaginary

{

get { return imaginary; }

set { imaginary = value; }

}

 

//////////////////////////////////////////////

//

// Неявные и явные операторы преобразования

//

 

// Неявное преобразование комплексного числа

// в число с плавающей точкой

public static implicit operator float ( Complex c )

{

return c. Real;

}

 

// Явное преобразование числа с плавающей точкой в комплексное

// (требует явного приведения)

public static explicit operator Complex ( float f )

{

return new Complex ( f, 0 );

}

 

//////////////////////////////////////////////

//

// Перегруженные арифметические операторы:

// +, -, *, /, ==,!=

//

 

public static Complex operator +( Complex c )

{

return c;

}

 

public static Complex operator -( Complex c )

{

return new Complex (- c. Real, - c. Imaginary );

}

 

public static Complex operator +( Complex c1, Complex c2 )

{

return new Complex ( c1. Real + c2. Real, c1. Imaginary +

c2. Imaginary );

}

 

public static Complex operator +( Complex c1, float num )

{

return new Complex ( c1. Real + num, c1. Imaginary );

}

 

public static Complex operator +( float num, Complex c1 )

{

return new Complex ( c1. Real + num, c1. Imaginary );

}

 

public static Complex operator -( Complex c1, float num )

{

return new Complex ( c1. Real - num, c1. Imaginary );

}

 

public static Complex operator -( float num, Complex c1 )

{

return new Complex ( c1. Real - num, c1. Imaginary );

}

 

public static Complex operator -( Complex c1, Complex c2 )

{

return new Complex ( c1. Real - c2. Real, c1. Imaginary -

c2. Imaginary );

}

 

public static Complex operator *( Complex c1, Complex c2 )

{

return new Complex (( c1. Real * c2. Real ) –

( c1. Imaginary * c2. Imaginary ),

( c1. Real * c2. Imaginary ) + ( c1. Imaginary *

c2. Real ));

}

 

public static Complex operator *( Complex c1, float num )

{

return new Complex ( c1. Real * num, c1. Imaginary * num );

}

 

public static Complex operator *( float num, Complex c1 )

{return new Complex ( c1. Real * num, c1. Imaginary * num );}

 

public static Complex operator /( Complex c1, Complex c2 )

{

float div = c2. Real * c2. Real + c2. Imaginary * c2. Imaginary;

if ( div == 0 ) throw new DivideByZeroException ();

 

return new Complex (( c1. Real * c2. Real +

c1. Imaginary * c2. Imaginary )/ div,

( c1. Imaginary * c2. Real –

c1. Real * c2. Imaginary )/ div );

}

 

public static bool operator ==( Complex c1, Complex c2 )

{

return ( c1. Real == c2. Real ) && ( c2. Imaginary == c2. Imaginary );

}

 

public static bool operator!=( Complex c1, Complex c2 )

{

return ( c1. Real != c2. Real ) || ( c2. Imaginary != c2. Imaginary );

}

 

public override int GetHashCode ()

{

return ( Real. GetHashCode () ^ Imaginary. GetHashCode ());

}

 

public override bool Equals (object o )

{

return ( o is Complex )? (this == ( Complex ) o ): false;

}

 

// Отображение комплексного числа в натуральном виде

// ------------------------------------------------------------

// Обратите внимание: вызов этого метода упакует значение

// в строковый объект и тем самым приведет к его созданию

// в куче с размером в 24 байта

public override string ToString ()

{

return( String. Format ( "{0} + {1}i", real, imaginary ));

}

}

 

/// <summary>

/// Класс для тестирования типа комплексного числа

/// </summary>

public class ComplexNumbersTest

{

public static void Main ()

{

 

// Создаем два комплексных числа

Complex c1 = new Complex ( 2,3 );

Complex c2 = new Complex ( 3,4 );

 

// Выполняем арифметические операции

Complex eq1 = c1 + c2 * - c1;

Complex eq2 = ( c1 == c2 )? 4 * c1: 4 * c2;

Complex eq3 = 73 - ( c1 - c2 ) / ( c2 - 4 );

 

// Неявное преобразование комплексного числа

// в число с плавающей точкой

float real = c1;

 

// Явное преобразование числа с плавающей точкой в комплексное

// (требует явного приведения)

Complex c3 = ( Complex ) 34;

 

// Выводим комплексные числа c1 и c2

Console. WriteLine ( "Complex number 1: {0}", c1 );

Console. WriteLine ( "Complex number 2: {0}\n", c2 );

 

// Выводим результаты арифметических операций

Console. WriteLine ( "Result of equation 1: {0}", eq1 );

Console. WriteLine ( "Result of equation 2: {0}", eq2 );

Console. WriteLine ( "Result of equation 3: {0}", eq3 );

Console. WriteLine ();

 

// Выводим результаты преобразований

Console. WriteLine ( "Complex-to-float conversion: {0}", real );

Console. WriteLine ( "float-to-Complex conversion: {0}", c3 );

Console. ReadLine ();

}

}

 

Если бы оно было записано с помощью вызовов методов, получилось бы нечто вроде этого: